孪生是镁合金中一种重要的塑性变形方式。目前，孪晶在合金强度和塑性上的贡献引起了广泛的关注。但是镁合金孪生变形的研究仍不够完备，这与孪生在镁合金塑性变形中起到的作用很不相称。因此，镁合金中孪生行为及其作用仍值得进一步的研究，孪晶在变形过程中的作用方式和影响因素还有待深入探讨。本文首先以挤压态ZK21-0Er (Mg-1.5%Zn-0.6%Zr, wt.%)及ZK21-2Er为研究对象，对挤压态合金进行退火热处理以改变晶粒尺寸，并对挤压态及热处理后合金进行室温压缩测试，通过金相显微镜、XRD、扫描电镜及透射电镜及能谱分析等手段分析挤压态及热处理后合金在压缩前后的显微组织变化，表征孪生行为，分析挤压态及热处理后合金的塑性变形机制及其演变规律，并探讨其影响因素。研究结果表明，挤压态ZK21-0Er合金准静态压缩时主要以{10-12}孪生为主，基面滑移处于硬取向而难以启动；挤压态ZK21-2Er合金晶粒尺寸细小，基面滑移也处于硬取向，准静态压缩时主要的变形机制为棱柱面滑移，晶界滑移协调应力集中。ZK21-2Er经40040h热处理后的晶粒尺寸与挤压态ZK21-0Er及其4001h热处理后的晶粒尺寸基本一致，但变形行为表现出明显差异。热处理后ZK21-0Er合金出现孪生的应变速率升高(1s-1)，分析认为该变化是由于热处理后基体中Zn元素固溶度的增加；热处理后ZK21-2Er合金准静态压缩时孪生难以启动，提高应变速率至1s-1，孪生仍难以启动，分析认为Er元素的加入降低了非基面滑移的临界分切应力而促进了滑移的进行，导致添加Er元素后合金的变形机制明显变化。研究发现室温准静态压缩预变形可以产生大面积的孪晶组织，后续实验中对挤压态ZK21-0Er及Mg-1.8Mn合金进行预变形，并对预变形后的合金进行不同温度的感应淬火，研究合金淬火后的拉伸、压缩的力学性能和显微组织变化。并通过原位金相观察分析具有相似孪晶形态的变形态及淬火态试样在拉伸、压缩过程中显微组织的变化，探讨其显微组织和变形行为变化的影响因素。研究结果表明，两种合金淬火后压缩性能发生明显变化，其压缩屈服强度和抗压强度强度降低，淬火温度越高，变化越显著。ZK21-0Er合金淬火后屈服强度从208MPa(变形态)降低至137MPa(350淬火)、108MPa(400淬火)、103MPa(450淬火)，接近于挤压态的屈服强度101MPa。对具有相似孪晶形态的变形态试样及淬火试样进行压缩过程原位组织观察，发现淬火试样压缩时组织中出现了明显的“退孪生”行为，分析认为空位浓度的增加改变了试样压缩时的变形机制，促进了“退孪生”行为。两种合金淬火后的拉伸屈服强度和抗拉强较变形态度明显降低，塑性明显提高，ZK21-0Er合金经淬火后屈服强度从98MPa(变形态)降低至93MPa(350淬火)、64MPa(400淬火)、58MPa(450淬火)。对具有相似孪晶形态的变形态试样及淬火试样进行拉伸过程原位组织观察，发现变形态及淬火试样拉伸时显微组织没有明显差异，均有部分区域出现退孪生行为，分析认为淬火对孪晶合金的拉伸变形机制影响较小。变形态孪晶镁合金淬火后在拉伸、压缩过程表现出不同的变形行为，变形态ZK21-0Er试样的拉压屈服强度比为0.47，随着淬火温度的提高，其拉压屈强比变为0.68(350淬火)、0.59(400淬火)、0.56(450淬火)，研究表明淬火能够有效的改善合金的拉压不对称性。